1 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN MÁY XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY XDCD ĐỀ TÀI KHAI THÁC KẾT CẤU, HOẠT ĐỘNG VÀ TÍNH CÔNG SUẤT DẪN ĐỘNG DI CHUYỂN MÁY CỦA MÁY RẢI BÊ TÔNG XI MĂNG GOMACO G[.]
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ GTVT KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN MÁY XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY XDCD ĐỀ TÀI: KHAI THÁC KẾT CẤU, HOẠT ĐỘNG VÀ TÍNH CÔNG SUẤT DẪN ĐỘNG DI CHUYỂN MÁY CỦA MÁY RẢI BÊ TÔNG XI MĂNG GOMACO GP4 GVHD : SV : LỚP : MÃ SV : NGUYỄN XUÂN HÒA NGUYỄN HUY CHIẾN 69DCMX21 69DCCK20017 HÀ NỘI - NĂM 2021 +Lời nói đầu Máy thiết bị rải bê tơng xi măng đóng vai trị quan trọng xây dựng giao thông đường xá đô thị, sân bay, bến cảng loại máy chuyên dùng đặc trưng với kết cấu đơn giản đáp ứng nhu giao thông Ở Việt Nam theo thống kê Bộ Giao thông vận tải, tổng số đường giao thông nông thơn nước 172.437 km, có 0,56 % mặt đường bê tơng nhựa 7,2 % mặt đường nhựa bê tơng xi măng Ngồi ra, đường bê tông xi măng sử dụng hầu hết sân bay Sao Vàng, Tân Sơn Nhất, Nội Bài, Phú Bài… Với lợi tuổi thọ công nghệ xây dựng ngày tiến bộ, đường bê tông xi măng quan tâm đầu tư Đồ án khai thác kết cấu, hoạt động tính chọn cơng suất dẫn động di chuyển máy máy rải bê tông xi măng Gomaco GP4 đồ án đòi hỏi người thực phải sử dụng tổng hợp nhiều kiến thức chuyên ngành kiến thức mơn học sở tìm hiểu qua thực tế với tài liệu hãng cơng ty giới Trong q trình hồn thành đồ án giúp cho em củng cố nhiều kiến thức học giúp em mở rộng hiểu sâu kiến thức chuyên ngành kiến thức tổng hợp khác Đồ án bước tập dượt quan trọng cho em trước tiến hành làm đồ án tốt nghiệp sau Mặc dù cố gắng nhiều để hoàn thành đồ án cách tốt nhất, song hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tế nên q trình làm khơng tránh sai sót em mong đóng góp thầy tồn thể bạn để đồ án em hoàn chỉnh Sinh viên thực Nguyễn Huy Chiến CHƢƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÁY VÀ THIẾT BỊ RẢI BÊ TÔNG XI MĂNG 1.1 Giới thiệu tổng quan + Máy thi công chuyên dùng khái niệm rộng lớn bao gồm kết tinh tri thức, khoa học kĩ thuật nhân loại trình lao động sản xuất cải tạo lao động sản xuất Sự tiến hóa tri thức nhân loại thúc đẩy việc cải tạo công cụ lao động, nhằm mục đích bước giải phóng sức lao động người + Máy rải bê tông xi măng loại máy thi công chuyên dùng sử dụng xây dựng giao thông đô thị, nông thôn, Việt Nam thường sử dụng xây dựng sân bay, cầu cảng… +Mặt đường BTXM loại mặt đường cứng, có cốt thép bền chịu lực lớn, chịu nước phải đại tu bảo dưỡng thời gian dài, dễ tạo độ phẳng bề mặt + Đặc điểm: - Cần lượng vốn đầu tư xây dựng ban đầu lớn - Phổ biến nơi có độ dài tuyến nhỏ, lưu lượng xe lớn đường nội cảng, đường băng sân bay, đường dẫn vào cầu, phà, thành phố, đoạn đường chịu tác động xe 1.2 Yêu cầu máy thi công mặt đƣờng BTXM + Các máy thiết bị thi công phải đáp ứng việc giới hóa cơng đoạn xây dựng mặt đường BTXM - Rải bê tông đường chuẩn bị sẵn - San phẳng, đầm lèn láng mặt - Cắt mối (tạo khe có sẵn) bảo dưỡng + Các máy thi cơng phải có độ tin cậy cao, làm việc liên tục suốt thời gian thi cơng nhằm đảm bảo chất lượng cơng trình + Đảm bảo đồng giữ máy máy cỗ máy tạo nhịp nhàng thi công, không gây ách tắc khâu + Có dạng tổ máy thi công mặt đường BTXM: - liên hợp máy riêng rẽ - Máy tổ hợp cỗ máy 1.3: Cơng dụng phân loại Có Hãng lớn máy Hãng GOMACO WIRTGEN hãng có ưu nhược điểm riêng loại máy thiết bị để tổ chức thi công mặt đường bê tông xi măng 1.3.1 Công dụng - Máy rải: tạo thành vệt rải bê tơng xi măng có độ dày,bề rộng khác nhau, xây dựng đường phố, đường cao tốc, đường băng sân bay, lề đường rãnh, vỉa hè lối mịn giải trí, rào chắn an tồn, cầu ván kênh tưới tiêu - Thiết bị xử lí hồn thiện: bao gồm máy cắt tỉa, máy định vị bê tông, máy định vị, máy rải bê tông máy thi công kết cấu Chúng cung cấp thiết bị để hoàn thiện phẳng, cầu sườn dốc 1.3.2 Phân loại - Theo dạng rải: + Chuyên rải vệt + Chuyên rải rào, rải vỉa, máng - Theo loại: 2, đường + Loại đường: GP2400, GP2600, GP2800,GP4000, GP3,GP4, SP1200, SP1500/1500L, SP1600 + Loại đường: CommanderIII, Commander III, 3300, 4400, GP3, GP4, GT3600, GT6300, SP15/15i, SP25/25i, SP61/61i + Loại đường: GP2400, GP2600, GP2800,GP4000, GP3,GP4, SP1500/1500L, SP1600 1.4: Q trình cơng nghệ thi cơng mặt đƣờng BTXM liên hợp máy Các thiết bị hoạt động theo trình tự tuyến qua bước công nghệ, đại diện liên hợp máy D375, D376, D3 liên xô chết tạo Bước 1: Công tác chuẩn bị mặt nền: San, gạt, đầm lèn, đặt ray với độ ray chiều rộng dải mặt đường(7M) - Công tác đặt ray chép hình độ mặt phẳng hai ray tạo thành (Rất quan trọng cần thiết) - Đặt cốt thép vào lòng đường tay sau máy chuẩn bị làm xong Bước 2: Máy rải bê tơng D375 có thùng rải khơng đáy; tơ tự đổ bên hông cung cấp bê tông, thùng rải chạy di chuyển máy chạy dọc tuyến đường đảm bảo cho thùng rải phân phối mặt đường Bước 3: Máy đầm láng mặt đường D 376: máy có ba cơng tác theo thứ là: Máy đầm sơ mặt đường trục chân vịt quay làm miết bê tông xuống; tiếp đàm bê tông rung động gồm bàn trục dài lệch tâm chạy suốt độ đường Sau độ bàn rung động cho mặt bê tông phẳng Bước 4: Máy cắt mối bê tông D377, gồm dao cắt mối ngang tuyến đường qua quãng cố định (cắt mối ướt) Sau bước công việc hoang thiện bảo dưỡng mặt đường khơ Thường khoảng 28 ngày sau mặt đường hoàn thiên, đưa vào sử dụng Năng suất máy liên hợp tính theo máy D 376 khâu chậm toàn dây truyền cơng nghệ, đạt tới 73m3 / h 1.5: Q trình cơng nghệ thi cơng mặt đƣờng BTXM tổ hợp máy đa Theo trình tự sau: Bước 1: Công tác chuẩn bị mặt san gạt tạo độ phẳng độ rộng cần rải, đặt cốt thép (Nếu yêu cầu) Bước 2: Cung cấp vật liệu bê tông xi măng cho máy rải Bước 3: Máy chạy qua vật liệu công tác làm việc - Điều chỉnh cao độ bề rộng vệt Bộ gây rung Cơ cấu phân phối vật liệu ( Vít xoắn, gạt) Đầm nèn sơ Chèn chốt dọc, ngang, cạnh Đầm mịn Là miết (Máy thủ công) Bước 4: Cắt mối bê tông, khoảng cách cố định ( Cắt ướt) 1.6: Giới thiệt số máy rải bê tông giới 1.6.1: Máy rải đa GOMACO 3300 (Loại cấu di chuyển) (1) Sàn, (2) Chân trụ, (3) Bảng điều khiển trung tâm, (4) Bộ cảm biến điều chỉnh cao độ tự động (5) Băng tải vật liệu, (6) Thùng dầu, ( 7) xy lanh quay chân máy, (8) Xy lanh điểu chình vị trí chân trụ máy , (9) Máy phay cắt đất khuôn, (10) (11) Khuôn điều chỉnh tự động - Các dạng rải: 1.6.2: Máy rải BTXM GOMACO 4400 (1) Mặt bích nối, (2) Sàn, (3) Động đốt, (4) Bảng điều khiển trung tâm, (5) Khung điều chỉnh tự động, (6) Chân trụ máy, (7) Băng tải vít xoắn, (8) Vít xoắn, (9) Cơ cấu thay đổi vị trí băng tải, (10) Bánh xích, (11) Khung nối điều chỉnh khuôn, (12) Khuôn rải, (13) Xy lanh thủy lực chân máy - Các dạng rải: - Vị trí lắp khn rải độ co duỗi chân 10 2.3.4 Bộ phận chèn chốt Chèn cạnh Thanh dầm cố định có độ dài khác chèn vào lát gạch lát, bê tông cốt thép khoảng lựa chọn q trình hồn tồn tự động Đưa chốt lên song song với máy hướng đặc trưng mức độ hiệu đặc biệt cao, chèn vật liệu thép phải gia cố trước Tạo độ liên kết chắn vệt rải tăng khả chịu tải mặt đường 20 2.4 Kích thƣớc máy 21 2.5 Điều chỉnh hƣớng di chuyển thông minh Biên độ dao động bánh di chuyển 22 Bánh xe xoay vng góc với khung máy Chân máy co sát với độ dài nhỏ 2,9m 23 2.6 Tính thơng minh 2.6.1 Mở rộng khung thơng minh Biết chiều rộng khung telescoping kép Thay đổi chiều rộng máy tính lớn thực với xy lanh thơng minh khung lăn GOMACO GP4 có khả lồng 24 vào chiều rộng lên đến bảy feet (2,13 m) bên khung cho tổng cộng 14 feet (4,27 m) mở rộng khung tự động Chiều rộng thông minh cung cấp thiết lập thay đổi chiều rộng dễ dàng xác tham chiếu cho G + để kiểm soát tốc độ lái tốc độ theo dõi hướng đồng thời biến bán kính chiều rộng khác máy rải 2.6.2 Định vị chân trụ máy thông minh 25 Tay quay cho chân máy trang bị động xoay quay cảm nhận quay Những trục pivot thông minh cung cấp điều khiển G + với thơng tin góc xoay, với cảm biến xoay vịng, trì đường ray hướng thẳng phía trước để đạo, chí trục chân góc độ 2.6.3 Cơng nghệ điều khiển trung tâm thông minh 26 Giờ công nghệ thu hút thứ G + trung tâm kết nối tất tài nguyên Khi bạn trải nghiệm điều khiển G +, bạn khơng hài lịng với điều khác Đó hệ thống kiểm sốt dễ học dễ sử dụng G + thể thân biểu tượng quốc tế dễ hiểu giải thích kịch đầy đủ Nó hoạt động tất ngơn ngữ giới hệ thống đế quốc hệ thống số liệu Nó có tốc độ xử lý nhanh có tính truyền thông hai chiều phụ kiện G + Phản hồi kỹ thuật số kết hợp với điều khiển điện tử thủy lực kín khép kín tạo trải nghiệm G + trơn tru, hiệu xác Khơng có thị trường so sánh, G + hệ thống độc quyền thiết kế chun gia kiểm sốt nội chúng tơi kết hợp chúng tơi học từ hàng thập kỷ kinh nghiệm lĩnh vực từ chúng tơi học từ bạn, - Hoạt động máy đơn giản - Phản ứng máy nhanh - Gỡ rối xác định, nhanh chóng dễ dàng - Có sẵn lịch sử lỗi Hệ thống điều khiển GOMACO G + độc quyền có tính tự chẩn đốn cho cấp đạo Nó có tính dễ dàng hoạt động phần cứng với đạo quay lại Các nút chạy độ cao, nằm bên trái hình hiển thị, sử dụng để thay đổi độ cao chân thay đổi tay vòng lặp điều khiển đặt thành chế độ thủ cơng Các nút jog phận lái, nằm phía hình hiển thị, sử dụng để tự thay đổi hướng lái đường ray vòng điều khiển chế độ tay Quay số kiểm soát sử dụng cho tay lái du lịch Tay quay số G + quay để điều chỉnh tốc độ di chuyển theo bước tăng lên xuống với điều khiển tốc độ xác trơn tru Tính lý tưởng để kiểm sốt tốc độ di chuyển mượt mà cần thiết cho lát trượt Màn hình hiển thị chống lóa với hình phẳng 6.5 inch (165 mm) cung cấp với mức đèn điều khiển cảm biến để có khả hiển thị vượt trội điều kiện hoạt động Màn hình bền chống sốc xây dựng để chống bụi, độ ẩm mưa G + cung cấp hình màu đầy đủ bảng điều khiển để minh họa khía cạnh khác máy rải để thiết lập vận hành Màn hình "chạy" bảng điều khiển minh họa khía cạnh khác máy rải Nó bao gồm vị trí chân, tốc độ lát tỷ lệ phần trăm lái xe, đạo, thông tin du lịch, thông tin cấp, đồng hồ lệch nhiều thứ khác Các biểu tượng thiết kế đồ họa màu giúp dễ hiểu dễ dàng xác định chức nhắm mục tiêu G + nhận tốc độ theo dõi tốc độ đọc từ tín hiệu xung động chạy theo bạn thời gian thực feet (mét) phút tổng số cảnh tuyến tính (mét) Kiểm sốt G + mơ tả 27 lịch sử lỗi chi tiết với dấu thời gian, ngày thông tin để theo dõi xảy lỗi Hệ thống kiểm soát G + GOMACO chứng minh khắp giới Màn hình theo dõi - Bảng theo dõi điều chỉnh chiều cao vệt rải 2.7 Thông số kỹ thuật - Thùng chứa Chứa nhiên liệu: 160 gal (606 L) Bình chứa dầu: 230 gal (871 L) - Hệ thống điều khiển tự động Loại: Điện tử-thủy lực Điều khiển: Hệ thống điều khiển G + ® độc quyền GOMACO có tính tự chẩn đốn cho cấp độ hệ thống lái điều khiển lái thông minh để tạo độ xác 28 dễ dàng việc vận hành Nó có cài đặt đa ngơn ngữ, hệ mét hệ Anh hình hiển thị chống chói 6,5 inch (165 mm) - Các thị điều khiển: Các báo hiệu suất đồ họa màu cho phép người vận hành theo dõi tín hiệu điều khiển để hướng dẫn máy đường dây 3D - HỆ THỐNG NƯỚC Hệ thống nước cao áp: Hai 110 gal (416,4 L) bồn chứa Áp suất cao với điều khiển súng kích hoạt nạp áp suất điều chỉnh lên đến 2000 psi Tùy chọn: Hai 150 gal Bồn chứa (567,8 L) với ống mềm, vịi phun máy nén khí 14,5 cfm (.41 cmm) cho hệ thống phun điều áp VIBRATORS Loại: Động thủy lực lắp vào đầu cung cấp lượng lệch tâm Số lượng: 16 rung 30 rung tiêu chuẩn HỆ THỐNG AUGER Loại: Hai mạch khoan cắt hai mạch khoan hộp vữa HỆ THỐNG TAMPER Loại: Mạch điện tử-thủy lực Hệ thống cắt dọc phân chia chạy thủy lực Tốc độ tamper: Có thể điều chỉnh lên đến 120 lần vuốt phút HỆ THỐNG HAI TRACK Loại: Hai bánh xích dẫn động thủy lực, dẫn động bánh Chiều dài đường đua tổng thể: Đường đua Series 6, 12 ft (3,66 m) bao gồm chắn bùn đường đua Chiều rộng đệm theo dõi: 15,75 in (400 mm) Tốc độ theo dõi: Có thể thay đổi đường lát lên đến 28 fpm (8,53 mpm) phụ trợ lên đến 85 fpm (25,91 mpm) Áp suất mặt đất: 23 psi dựa máy 80.100 lb (36.333 kg) với khuôn trọng lượng phân bổ đồng Điều chỉnh chiều cao chân: Điều chỉnh thủy lực 36 inch (914 mm) điều chỉnh tay 11,75 inch (298 mm) để điều chỉnh chiều cao tổng thể 47,75 inch (1213 mm) KHUNG TRUYỀN HÌNH Kính thiên văn: Kính thiên văn khung lăn mô-đun sâu 20 inch (508 mm) lên đến ft (2,13 m) hai mặt với tổng khả lắp kính thiên văn 14 ft (4,27 m) Chiều rộng lát: tối đa 40 ft (12,19 m) lát khung chèn 29 HỆ THỐNG BỐN THEO DÕI Loại: Bốn bánh xích dẫn động thủy lực, dẫn động bánh Chiều dài đường đua tổng thể: Đường đua Series 6, 8,9 ft (2,71 m) bao gồm chắn bùn đường đua Chiều rộng đệm theo dõi: 15,75 in (400 mm) Tốc độ theo dõi: Có thể thay đổi lát lên đến 22 fpm (6,7 mpm) phụ trợ lên đến 66 fpm (20 mpm) Áp suất mặt đất: 21 psi dựa máy 108.000 lb (48.988 kg) với khuôn trọng lượng phân bổ đồng Điều chỉnh chiều cao chân: Điều chỉnh thủy lực 36 in (914 mm) điều chỉnh tay lên đến 18 in (457 mm) để điều chỉnh chiều cao tổng cộng 54 in (1372 mm) KÍCH THƯỚC Hai đường ray hoạt động với khuôn mặt trước mở rộng 24 ft (7,32 m) Chiều dài hoạt động: 16,5 ft (5,03 m) khơng có cầu làm việc Chiều rộng hoạt động: 30 ft (9.14 m) Chiều cao hoạt động: 11,9 ft (3,63 m) Vận chuyển hai đường khơng có khn Chiều dài vận chuyển tối thiểu: 20,1 ft (6,13 m) 18,6 ft (5,67 m) tháo thang Chiều rộng vận chuyển tối thiểu: 12,1 ft (3,69 m) Chiều cao vận chuyển tối thiểu: 10,6 ft (3,23 m) Chiều cao vận chuyển tối thiểu với 24 ft (7,32 m) Khuôn 5000 Series: 10,9 ft (3,32m) Bốn đường ray hoạt động với khn mở phía trước 24 ft (7,32 m) sê-ri 5000 Chiều dài hoạt động: 27,4 ft (8,35 m) Chiều rộng hoạt động: 29,25 ft (8,92 m) Chiều cao hoạt động: 12,1 ft (3,69 m) Vận chuyển bốn đường khơng có khuôn Chiều dài vận chuyển tối thiểu: 36,3 ft (11,06 m) Chiều rộng vận chuyển tối thiểu: 9,5 ft (2,9 m) Chiều cao vận chuyển tối thiểu: 10,6 ft (3,23 m) Chiều cao vận chuyển tối thiểu với 24 ft (7,32 m) Khuôn 5000 Series: 10,9 ft (3,32m) TRỌNG LƯỢNG (gần đúng) Trọng lượng vận chuyển hai đường: 61.000 lbs (27,669 kg) khơng có khn Trọng lượng vận hành hai đường: 80.100 lbs (36,333 kg) với khuôn mặt trước mở rộng 24 ft (7,32 m) sê-ri 5000 sê-ri 30 Trọng lượng vận chuyển bốn đường: 88.000 lbs (39,916 kg) không khuôn Trọng lượng vận hành bốn đường: 108.000 lbs (48,988 kg) với khuôn mặt trước mở 24 ft (7,32 m) sê-ri 5000 sê-ri Lưu ý: Trọng lượng kích thước vận chuyển vận hành thay đổi, tùy thuộc vào số lượng tùy chọn máy 31 CHƢƠNG TÍNH CHỌN CƠNG SUẤT DẪN ĐỘNG DI CHUYỂN MÁY Tính toán máy rải kiểu băng xoắn Trong máy rải kiểu này, hỗn hợp bê tơng ln nằm phía trước máy rải chúng rải xuống đường nhờ băng xoắn theo hướng ngang Sau mặt đường phẳng nhờ gạt điều chỉnh Thông số kỹ thuật: Gm 30000 KG − Tương tự trên, ta xác định lực cản di chuyển máy theo công thức: W1 Gm ( f i ) 30000.0, 05.0.05 75 Khi di chuyển ray, i = 0,05 ÷ 0,08.(Chọn i= 0,05) − Lực cản di chuyển khối bê tông trước gạt: 32 W2 Gb fb 7900.0,5 3950 Gb − Trọng lượng hỗn hợp khối bê tông, kG;(Lấy Gb 7900 ) fb − Hệ số ma sát hỗn hợp bê tông, fb = 0,5 ÷ 0,6 + Lực cản di chuyển khối bê tơng vít tải: W3 Gv L 60 7,32 60 f b Gv 0,5 19, 6.Gv s nv 0, 28 Ở đây: Gv − suất theo trọng lượng vít tải sau giây; kG/s; nv − Số vòng quay băng vít phút; L − Chiều dài băng vít, m; S − Bước vít, m + Lực cản tổng cộng di chuyển máy: W=W1 W2 W3 75 3950 19, 6.Gv 4025 19, 6.Gv − Sau tìm lực cản tổng cộng, ta tìm cơng suất dẫn động di chuyển máy rải biết suất theo trọng lượng vít tải sau giây hiệu suất cấu dẫn động: Nt W.vm 4025 19, 6.Gv 0,11167 102. 102. Trong đó: W − Lực cản tổng cộng di chuyển máy vm − Vận tốc di chuyển máy, m/s − Hiệu suất cấu dẫn động 33 MỤC LỤC +Lời nói đầu CHƢƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MÁY VÀ THIẾT BỊ RẢI BÊ TÔNG XI MĂNG 1.1 Giới thiệu tổng quan 1.2 Yêu cầu máy thi công mặt đƣờng BTXM 1.3.1 Công dụng 1.3.2 Phân loại Chƣơng 2: MÁY RẢI BTXM GP4 BỐN CƠ CẤU DI CHUYỂN 12 2.1 Đặc điểm máy rải đa GP4 12 2.2 Kết cấu nguyên lí hoạt động máy 13 2.2.1 Kết cấu 13 2.2.2 Nguyên lí hoạt động 14 2.3 Các phận 15 2.3.1 Bộ phận phân phối vật liệu 16 2.3.2 Bộ phận rung 17 2.3.3 Bộ phận điều chỉnh độ dày vệt tự động 18 2.3.4 Bộ phận chèn chốt 20 2.5 Điều chỉnh hƣớng di chuyển thông minh 22 2.6 Tính thơng minh 24 2.6.1 Mở rộng khung thông minh 24 2.6.2 Định vị chân trụ máy thông minh 25 2.6.3 Công nghệ điều khiển trung tâm thông minh 26 2.7 Thông số kỹ thuật 28 Chƣơng 3:Tính tốn máy rải kiểu băng xoắn 32 34